安全用电与建筑防雷PPT

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1. 第13章安全用电与建筑防雷安全用电1建筑防雷2
2. 13.1 安全用电1）安全电流2）安全电压3）触电防护0）电气安全的有关概念
3. 0）电气安全的有关概念人体触电可分三种情况： ① 雷击 ② 高压触电 ③ 低压触电触电：由于人体直接接触电源，受到一定量的电流通过人体，致使组织损伤和功能障碍甚至死亡。
4. ① 雷击雷击：一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅速的放电。危害：强大的电流通过心脏时，会出现血管痉挛、心搏停止；当雷电电流伤害大脑呼吸中枢时，使受害者停止呼吸；当强大的电流通过肌体时会造成电灼伤或肌肉闪电性麻痹，严重者导致死亡。一次雷击释放的能量可以使一座城市用一天，遭到雷击的人瞬间被烤焦(2000度以上)不是问题。
5. ② 高压触电高压触电：较大的电流通过人体所产生的热效应、化学效应和机械效应。危害：使人的机体遭受严重的电灼伤、组织炭化坏死及其他难以恢复的永久性伤害。
6. ③ 低压触电低压触电：在数十至数百mA电流作用下，使人的机体产生病理生理性反应。危害：轻的触电有针刺痛感，或出现痉挛、昏迷等暂时性的功能失常；重则可引起呼吸停止、心搏骤停、心室纤维性颤动等危及生命的伤害。
7. 1）安全电流① 电流对人体的危害 A. 电击 B. 电伤 ② 安全电流 ③ 安全电流值
8. A. 电击电击：人体接触带电部分，造成电流通过人体，使人体内部的器官受到损伤的现象，称为电击。以下几种情况下会发生电击现象：a 单相触电 b 两相触电 c 跨步电压触电
9. a 单相触电单相触电：当人体站在地面上，触及电源的一根相线或漏电设备的外壳而触电，也称为单线触电。单相触电又可分为中性线接地和中性线不接地两种情况。a)中性点接地系统的单相触电 b)中性点不接地系统的单相触电R0R'IbBack
10. b 两相触电两相触电：当人体的两处同时触及电源的两根相线，或者人体同时触及到电气设备的两个不同相的带电部位时，发生触电的现象，也称为两线触电。双相触电Ib两相触电时，电流由一根相线经过人体到另一根相线，形成闭合回路，此时加在人体上的是线电压，所以两相触电比单相触电更危险。Back
11. c 跨步电压触电跨步电压触电：在高压输电线断线落地时，有强大的电流流入大地，在接地点周围产生电压降，当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触电。U电位分布接地点20m0.8m跨步电压双脚跨步10KV高压线落地，一般在半径20m之外为安全区。 380V火线落地，一般在半径5m之外为安全区。Back如果误入危险区，应双脚并拢或单脚跳离危险区。
12. B.电伤电伤：由于电弧以及熔化、蒸发的金属微粒对人体外表的伤害称为电伤。例如：拉闸时，熔丝熔断时产生的电弧就容易发生电伤电弧是一种气体放电现象,电流通过某些绝缘介质(如空气)所产生的瞬间火花。
13. ② 安全电流安全电流：人体触电后最大的摆脱电流。一般情况下: 流经人体的电流为2～8mA时，会发生电击现象。当电流达到 8～10mA时，人体已难以脱开电源。电流达到30～50mA时，人体会心脏跳动不规则，时间过长则会停止跳动。发生触电时危险程度与通过人体电流的大小，电流的频率，通电时间的长短，电流在人体中的路径等因素有关。
14. ③ 安全电流值安全电流值：各国规定并不完全一致。我国规定为30mA（50Hz交流），按触电时间不超过1s（即1000ms），因此安全电流值为30mA·s。通过人体电流不超过30mA·s时，对人机体不会有损伤，不会引起心室纤维性颤动和器质损伤。如果通过人体电流达到50mA·s，对人就有致命危险。达到100mA·s时一般会致人死亡（100mA·s即为“致命电流”）
15. 2）安全电压①人体电阻——从电气安全的角度来说，安全电压与人体电阻有关，组成如下：体内电阻：约为500Ω，与接触电压无关。皮肤电阻：随皮肤表面的干湿洁污状态及接触电压而变。 ②安全电压——不致使人直接致死或致残的电压，我国国家标准规定的安全电压等级见《安全电压》（GB 3805—83）。 ③安全电压的条件
16. ② 安全电压从人身安全的角度考虑，人体电阻一般取下限值1700Ω（平均值为2000Ω）。由于安全电流取30mA，因此人体允许持续接触的安全电压为： U=30mA×1700Ω≈50V 50V（50Hz交流有效值）称为正常环境条件下允许持续接触的“安全特低电压”。我国规定的安全电压标准有：42V、36V、24V、12V、6V。
17. ③ 安全电压的条件因人而异手有老茧、身心健康、情绪乐观的人电阻大，较安全；皮肤细微、情绪悲观、疲劳过度的人电阻小，较危险。与触电时间长短有关触电时间长，情绪紧张，发热出汗，人体电阻减小，危险大与皮肤接触的面积和压力大小有关接触的面积和压力越大，越危险。与工作环境有关在低矮潮湿、仰卧操作、不易脱离现场的情况下，危险大。
18. 3）触电防护① 直接触电防护：对直接接触正常带电部分的防护。直接接触防护应选用以下一种或几种措施：绝缘；屏护（即对带电导体加隔离栅栏或加保护罩等）；安全距离；限制放电能量； 24V及以下安全特低电压；用漏电保护器作补充保护。
19. 3）触电防护② 间接触电防护：指对故障时带危险电压而正常时不带电的外露可导电部分（如金属外壳、框架等）的防护。间接接触防护应选用以下一种或几种措施：双重绝缘结构；安全特低电压；电气隔离；等电位连接；不导电场所；自动断开电源；电工用个体防护用品；接地保护（与其他防护措施配合使用）。
20. 8. 接地保护① 有关接地的概念接地：电气设备的某金属部分与大地之间做良好的电气连接。接地体或接地极：直接与土壤接触的金属导体。人工接地体：专门为接地而装设的接地体；自然接地体：兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等。
21. 8. 接地保护① 有关接地的概念接地线：连接于电气设备接地部分与接地体间的金属导线。接地装置：接地体和接地线组成的总体。接触电压：电气设备的绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。接地电阻：构成接地装置的各部分的电阻之和。
22. 8. 接地保护（2）接地的类型工作接地保护接地重复接地
23. a）工作接地工作接地：为保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的一种接地，例如电源中性点的接地、防雷装置的接地等。R0目的：降低触电电压迅速切断故障：在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，保护装置迅速动作，断开故障点。降低电气设备对地的绝缘水平Back
24. b）保护接地在GB50054-95《低压配电设计规范》中已不再使用接零、接地、零线等名称，而改用IEC（国际电工委员会International Electrotechnical Commission ）标准代号。根据电气工作接地和电气装置外露导电部分保护接地的方式不同，IEC将系统接地分为TN、TT、IT三种形式。文字符号的意思保护接地：为保障人身安全、防止间接触电而将设备的外露可导电部分进行的接地。Back
25. b）保护接地这些文字符号的意思是：第一个字母说明电源对大地的关系： T——一点与大地直接连接； I——与大地隔离或一点经阻抗与大地连接。第二个字母说明电气装置外露导电部分对大地的关系: T——外露导电部分直接接地； N——外露导电部分与电源的中性点连接而接地。
26. Protective Earthing Conductor Neutral Conductor TN系统分类：在TN系统中按中性线（N）线和保护接地线（PE线）的分开或合并又分为TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统三种形式。TN系统：中性点直接接地，并引出有N线，属三相四线制系统。特点：设备不单独接地，只系统接地（即保护接零系统：设备金属外壳与保护零线连接）。当某一相线直接连接设备金属外壳时，即形成单相短路。短路电流促使线路上的短路保护装置迅速动作，在规定时间内将故障设备断开电源，消除电击危险。
27. TN-C系统TN-C系统——在全系统中N线和PE线合为一根PEN线。特点：节省了一根导线。缺点：PEN线上通过三相不平衡电流，其上有电压降，使电气装置外露导电部分对地带电压，在某些场所可能引起电气事故。
28. TN-S系统TN-S系统——在全系统中N线和PE线分开。特点：PE线平时不通过电流，只在发生接地故障时才通过故障电流，故用电设备的外露可导电部分平时对地不带电压，安全性最好，但它需要多用一根导线，造价较高。
29. TN-C-S系统TN-C-S系统——在全系统中仅前一部分（通常为电源至电气装置进线总配电箱的一段线路），N线和PE线合为一根（称为PEN）线，此后都分为两根。特点：电气装置外露导电部分对地电压为电源线路上一段PEN线上的电压降，数值较小。
30. TT系统TT系统——电气装置的外露可导电部分单独接至电气上与电力系统的接地点无关的接地极。特点：①接地电阻多，阻抗较大，故障电流较小，常不能用过电流保护兼做接地故障保护，而需装设漏电保护。②由于各自的PE线互不相关，因此电磁适应性比较好。
31. IT系统特点：中性点不接地（或经大阻抗接地），故障电压很低，不致引起事故，并且可在排除故障时不间断供电，可靠性较高。但它不宜引出中性线，应用受到限制。IT系统——带电部分与大地间不直接连接(经阻抗接地或不接地)，电气装置的外露导电部分直接接地。
32. c）重复接地重复接地：在TN系统中，为确保公共PE线或PEN线安全可靠，除在电源中性点进行工作接地外，还应在PE线或PEN线的下列地方进行的再一次接地（重复接地）。 ① 架空线路的终端及沿线每1km处。 ② 电缆和架空线引入车间或大型建筑物处。Back
33. 4. 等电位连接等电位连接：使各外露可导电部分和装置外可导电部分电位基本相等的电气连接。等电位连接的目的：使整个建筑物的正常非带电导体处于电气连通状态，防止设备与设备之间、系统与系统之间危险的电位差，确保设备和人员的安全。国际上非常重视等电位连接的作用，在发达国家等电位连接的施工习以为常，而在我国困难重重，除技术上尚未完全吃透的原因外，规范、定额和附件生产的不协调、不配套也在客观上造成一些困难。
34. 4. 等电位连接具体实践：把建筑物内的所有金属物，如建筑物的基础钢筋、自来水管、煤气管、电力系统的零线、建筑物的接地系统，用电气连接的方法连接起来，使整座建筑物成为一个良好的等电位体。
35. 4. 等电位连接局部等电位连接
36. 13.2 建筑物防雷13.2.3 雷电的危害方式及其防雷措施13.2.2 建筑物防雷分级 13.2.1 雷电基础知识建筑物防雷13.2.4 建筑物防雷系统组成 13.2.5 各级防雷建筑物的保护措施
37. 13.2.1 雷电基础知识所谓雷电就是雷云之间或雷云对大地的放电现象。由于放电时的温度高达26000℃，空气受热急剧膨胀，发生强烈的弧光和声音，这就是闪电和雷鸣。
38. 13.2.2 建筑物防雷分级根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三级。（1）一级防雷建筑（2）二级防雷建筑（3）三级防雷建筑
39. （1）一级防雷建筑物具有特别重要用途的建筑物，如国家级会堂、办公建筑、档案馆、大型博展建筑；特大型、大型铁路旅馆站；国际性的航空港、通信枢纽；国宾馆、大型旅游建筑、国际港口客运站等。国家级重点文物保护的建筑物和构筑物。高度超过100m的建筑物。
40. （2）二级防雷建筑物重要的人员密集的大型建筑物，如部、省级办公楼；省级会堂、博展、体育、交通、通信、广播等建筑以及大型商店、影剧院等；省级重点文物保护的建筑物和构筑物； 19层以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑物；省级以上大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物等。
41. （3）三级防雷建筑物当年计算雷击次数大于0.05时，或通过调查确定需要防雷的建筑物；建筑群中最高或位于建筑物边缘高度超过20m的建筑物；高度为15m以上的烟囱、水塔等孤立的建筑物或构筑物，在雷电活动较弱地区(年平均雷暴日不超过15天)其高度可为20m以上；历史上雷害事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要建筑物。
42. 13.2.3 雷电的危害方式及其防雷措施2. 雷电的危害方式及防雷措施：（1）直接雷击（2）雷电感应（3）雷电波侵入（4）雷击电磁脉冲（5）雷电“反击”1. 雷电的危害是多方面的，按其破坏因素可归纳为三类：电性质破坏、热性质破坏、机械性质破坏。
43. 1. 雷电的危害美国科罗拉多州丹佛市雷暴光顾
44. 1. 雷电的危害美国纽约帝国大厦遭到强雷暴袭击
45. 1. 雷电的危害美国芝加哥市地标建筑威利斯大厦和川普国际大厦同时遭遇雷击
46. 1. 雷电的危害尼泊尔加德满都，两道巨大的雷电光顾
47. 1. 雷电的危害闪电击向广东佛山一栋高楼
48. 1. 雷电的危害希腊首都雅典一个雷雨天的夜晚
49. 1. 雷电的危害中国广州，432米高的广州国际金融中心和一道雷电对接
50. 1. 雷电的危害一架波音客机武汉上空遭雷击
51. （1）直接雷击特征：雷电对电气设备或建筑物直接放电，放电时雷电流可达几万甚至几十万安培。
52. （1）直接雷击除了直接击中设备外，也可以是雷电击中架空线，如电力线，电话线等，雷电流便沿着导线进入设备。
53. （1）直接雷击防止办法：一般采用由接闪器、引下线、接地装置构成的防雷装置防雷。引下线接闪器接地装置
54. （2）雷电感应特征：当雷云出现在建筑物的上方时，由于静电感应，在屋顶的金属上积聚大量异号电荷，在雷云对其他地方放电后，屋顶上原来被约束的电荷对地形成感应雷，其电压可达几十万伏。防止办法：将感应电荷的屋顶金属通过引下线、接地装置泄入大地。
55. （3）雷电波侵入特征：由于线路、金属管道等遭受直接雷击或感应雷而产生的雷电波沿线路、金属管道等侵入变电站或建筑物而造成危害。据统计，这种雷电侵入波占系统雷害事故的50％以上。防止办法：一般在线路进入建筑物处安装避雷器进行防护。亦称“传导雷”
56. （4）雷击电磁脉冲特征：雷电直接击在建筑物防雷装置或建筑物附近所引起的效应防止办法：屏蔽、接地和等电位连接、设置电源保护器等。它是一种干扰源，绝大多数是通过连接导体的干扰，如雷电流或部分雷电流、被雷电击中的装置的电位升高以及电磁辐射干扰。
57. （5）雷电“反击”特征：雷击直击雷防护装置时，雷电流经接闪器，沿引下线流入接地装置的过程中，由于各部分阻抗的作用，接闪器、引下线、接地装置上将产生不同的较高对地电位，若被保护物与其间距不够时，会发生直击雷防护装置对被保护物的放电现象，称为“反击”。防止办法：使被保护物与直击雷防护装置保持一定的安全距离；将被保护物与直击雷防护装置做等电位连接，使其之间不存在电位差。
58. 13.2.4 建筑物防雷系统组成建筑物防雷主要采用接闪器系统，由接闪器、引下线和接地装置三大部份组成。
59. （1）接闪器接闪器：专门用来接受直接雷击的金属导体。接闪器的形式：避雷针、避雷带（网）和避雷线等。① 避雷针一般用镀锌圆钢或焊接钢管制成，上部制成针尖形状，圆钢截面积不得小于100mm2, 钢管厚度不得小于 3mm。
60. （1）接闪器② 避雷带（网）材料：一般用圆钢或扁钢制成，其尺寸不应小于下列数值：圆钢直径为8mm; 扁钢截面积为48mm2, 扁钢厚度为4mm。作用：普遍用来保护高层建筑物免遭直击雷和感应雷的侵害。敷设：一般装在建筑物顶部突出的部位上，如屋脊、女儿墙等。
61. （1）接闪器② 避雷带（网）避雷带、引下线、避雷小针
62. （1）接闪器材料：一般采用截面不小于35 mm2的镀锌钢绞线。要求：一般35kV以上的架空线路，都必须在输电线的上方架设避雷线。③避雷线作用：一般架设在架空线路导线的上方，以保护架空线路免受直接雷击，也叫架空地线。
63. （2）引下线引下线：连接接闪器与接地装置的金属导体。作用：将雷电流引入接地装置。材料：一般可用圆钢或扁钢制成。圆钢直径不小于8 mm；扁钢截面积不小于48 mm2，厚度不小于4 mm。
64. （2）引下线敷设：引下线可以明装，也可以暗装。明敷引下线与断接卡暗敷引下线与断接卡
65. （2）引下线可利用建筑物的金属构件，如梁、板、柱以及基础等钢筋混凝土内的钢筋作为防雷引下线。引下线连接必须焊接成电气通路。暗敷引下线，明测试卡
66. （3）接地装置接地装置：接地体和接地线的总称。接地线：连接引下线和接地体的导线，一般用直径为10 mm的圆钢组成。接地体：分人工接地体和自然接地体。
67. （3）接地装置接地装置的作用：把由接闪器引来的雷电流疏散到大地中去。
68. （3）接地装置人工接地体：可用圆钢、扁钢、角钢或钢管等组成。人工接地体有垂直埋设和水平埋设两种基本结构。自然接地体：埋入建筑物的钢结构和钢筋；行车的钢轨；埋地的金属管道、水管，但可燃液体和可燃气体管道除外等。
69. 13.2.5 各级防雷建筑物的保护措施（1）一级防雷建筑物的保护措施防直击雷的接闪器应采用装设在屋角、屋脊、女儿墙或屋檐上的避雷带，并在屋面上装设不大于10m× 10m 的网格。引下线数量不小于2根，间距不应大于18m，但建筑外廊各角的柱筋应被利用。进出建筑物的各种金属管道及电气设备的接地装置应在进出口处与防雷接地装置连接。
70. 13.2.5 各级防雷建筑物的保护措施（1）一级防雷建筑物的保护措施防雷接地装置应优先利用建筑物基础内的钢筋，当为专设接地装置时，应围绕建筑物敷设成一个闭合环路。超过30m的建筑，30m以上部分应采取防侧击雷措施并进行等电位连接。建筑物内的各种竖向金属管道每三层应与均压环或防雷引下线连接一次。
71. 13.2.5 各级防雷建筑物的保护措施（2）二级防雷建筑物的保护措施防直击雷应采用装设在屋角、屋脊、女儿墙或屋檐上的环状避雷带，并在屋面上装设不大于15m× 15m 的网格。突出屋面的物体，应沿其四周装设避雷带。引下线数量不小于2根，间距不应大于20m，但建筑外廊各角的柱筋应被利用。进出建筑物的各种金属管道及电气设备的接地装置应在进出口处与防雷接地装置连接。
72. 13.2.5 各级防雷建筑物的保护措施（3）三级防雷建筑物的保护措施防直击雷应采用装设在屋角、屋脊、女儿墙或屋檐上的环状避雷带或避雷针：当采用避雷带保护时，应在屋面上装设不大于20m×20m的网格；当采用避雷针保护时，被保护的建筑物及突出屋面的物体均应处于保护范围之内。引下线数量不小于2根，间距不应大于20m。
73. 13.2.5 各级防雷建筑物的保护措施（3）三级防雷建筑物的保护措施利用建筑物混凝土内的钢筋作为引下线时，引下线数量不做具体规定，间距不应大于25m。建筑物外廊易受雷击的脚柱钢筋宜被利用。引下线的冲击接地电阻不宜大于30Ω，其接地装置宜和电气设备的接地装置共用。进出建筑物的各种金属管道及电气设备的接地装置应在进出口处与防雷接地装置连接。
74. Thank You !

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